Вероятностная оценка пространственного распределения ресурсов метана в газовых гидратах в российском секторе Черного моря

Впервые выполнена оценка количества метана в газовых гидратах российского сектора Черного моря на основе вероятностно-статистического метода в пределах исключительной экономической зоны Российской Федерации с использованием оригинального программного обеспечения «Программный комплекс для оценки количества газа в газовых гидратах вероятностно-статистическим методом «Oceanic gas Hydrate Resource Assessment» (OHRA)». Приведены результаты количественной оценки с привязкой данных к расчетной сетке для рассматриваемой акватории, оценена пространственная дифференциация плотности ресурсов метана газовых гидратов. Представлена карта геотермического районирования Черного моря. Количество метана в гидратах оценено величиной 361.9 трлн м³ с вероятностью 5%, 120.5 трлн м³ с вероятностью 50%, 36.7 трлн м³ с вероятностью 95%. Установлено, что температура и давление – входные параметры, которые оказывают наибольшее влияние на оценку ресурсов метана газовых гидратов. При глубинах более 1500 м на ресурсы Р95 оказывает влияние масса метана, произведенного и мигрировавшего в зону стабильности газовых гидратов. Средние величины плотности прогнозируемых ресурсов гидратного метана при базовом варианте (Р50) вероятно-статистическим методом составляют 1.2 млрд м³ /км² , при варианте Р95 – 0.36 млрд м³ /км² , при варианте Р5 – 3.59 млрд м³ /км² . Наиболее перспективными в отношении газовых гидратов морфоструктурами являются Западно-Черноморская впадина, прогиб Сорокина, Туапсинский прогиб, вал Андрусова, северная часть Восточно-Черноморской впадины, северная и южная части вала Шатского.

1. Афонасенков А.П., Никишин А.М., Обухов А.Н. (2007). Геологическое строение и углеводородный потенциал Восточно-Черноморского региона. М.: Научный мир, 172 с.

2. Бяков Ю.А., Круглякова Р.П. (2001). Газогидраты осадочной толщи Черного моря – углеводородное сырье будущего. Разведка и охрана недр, 8, с. 14–19.

3. Вассилев А., Димитров Л. (2002). Оценка пространственного распределения и запасов газогидратов в Черном море. Геология и геофизика, 7(43), с. 672–684.

4. Герасимов М. Е., Бондарчук Г. К., Юдин В. В., Белецкий С. В. (2008). Геодинамика и тектоническое районирование Азово-Черноморского региона. Геодинамика, тектоника и флюидодинамика нефтегазоносных регионов Украины. Сборник докладов VII международной конференции «Крым-2007», с. 115–151.

5. Гинсбург Г.Д., Кремлев А.Н., Григорьев М.Н., Ларкин Г.В., Павленкин А.Д., Салтыкова Н.А. (1990). Фильтрогенные газовые гидраты в Черном море (21-й рейс НИС» Евпатория»). Геология и геофизика, 3, с. 10–20.

6. Гинсбург Г.Д., Соловьев В.А. (1994). Субмаринные газовые гидраты. Спб.: ВНИИОкеангеология, 199 с.

7. Глумов И.Ф., Гулев В.Л., Сенин Б.В., Карнаухов С.М. (2014). Региональная геология и перспективы нефтегазоносности Черноморской глубоководной впадины и прилегающих шельфовых зон. М.: Недра, 457 с.

8. Грушевская О.В., Навроцкий А.О., Певзнер С.Л. (2022). Уточнение геологического строения и перспектив нефтегазоносности зоны сочленения Скифской плиты и киммерийско-альпийских складчато-орогенных структур. Государственное задание № 049-00012-20-01 от 28.01.2020 г., № 049-00003-21-00 от 12.01.2021 г., № 049-00014-22-01 от 14.01.2022 г. М.: ФГБУ «ВНИГНИ». «Росгеолфонд» №544560.

9. Ефремова А.Г., Жижченко Б.П. (1974). Обнаружение кристаллгидратов газов в осадках современных акваторий. ДАН СССР, 5(214), с. 1179–1181.

10. Конюхов А.И., Иванов М.К., Кульницкий Л.М. (1990). О грязевых вулканах и газовых гидратах в глубоководных районах Черного моря. Литология и полезные ископаемые, 3, с. 12–23.

11. Корсаков О.Д., Бяков Ю.А., Ступак С.Н. (1989). Газовые гидраты Черноморской впадины. Сов. геология, 12, с. 3–9.

12. Круглякова Р.П., Зубова М.В., Копосова Т.А. (1990). Геохимическая характеристика газогидратов Черного моря. 9-я Всесоюз. Школа Морской Геологии, 3, с. 146.

13. Круглякова Р.П., Круглякова М.В., Шевцова Н.Т. (2009). Геологогеохимическая характеристика естественных проявлений углеводородов в Черном море. Геология и полезные ископаемые Мирового океана, 1, с. 37–51.

14. Леончик М.И., Сенин Б.В., Хортов А.В. (2015). Перспективы газоносности кайнозоя Черного моря. Вести газовой науки, 2(22), с. 54–62.

15. Матвеева Т.В. (2018). Образование гидратов углеводородных газов в субаквальных обстановках. Мировой океан. Твердые полезные ископаемые и газовые гидраты в океане. М.: Научный мир, 3, с. 586–697.

16. Матвеева Т. В., Щур А. А., Чазов А. О. (2023). Перспективы газогидратоносности Баренцева моря. Труды XII Международной научно-практической конференции «Морские исследования и образование (MARESEDU)-2023», с. 35–38.

17. Матвеева Т.В., Логвина Е.А., Назарова О.В. (2024а). Газовые гидраты акваторий: методы и результаты ресурсных оценок. Геология нефти и газа, 3, с. 81–96. DOI: 10.47148/0016-7894-2024-3-81-96

18. Матвеева Т.В., Щур Н.А., Щур А.А., Смирнов Ю.Ю. (2024б). Программный комплекс для оценки количества газа в газовых гидратах вероятностно-статистическим методом «Oceanic gas Hydrate Resources Assessment» (OHRA). Роспатент. Cвид-во № 2024668338 от 15.08.2024 г.

19. Матвеева Т.В. (2024в). Отчет о проведении тематических и опытно-методических работ, связанных с геологическим изучением недр. Государственное задание Федерального агентства по недропользованию № 049-00004-24-00 ФГБУ «ВНИИОкеангеология». Санкт-Петербург.

20. Мейснер Л.Б., Туголесов Д.А. (2004). Черноморский регион. Структурно-тектоническая схема. Карта масштаба 1:5 000 000. В атласе: Геология и полезные ископаемые шельфов России. М.: ГИН РАН.

21. Прошляков С.Л., Кузьмин Д.А., Шиханов С.Е., Новиков П.П., Ерух Д.В., Егорова Е.С., Посысоев А.А. (2018). Отчет о результатах бурения поисково-оценочной скважины Мария-1 в пределах лицензионного участка «Западно-Черноморская площадь». Краснодар. «Росгеолфонд» №531886.

22. Суслова А.А., Ступакова А.В. (2020). Нефтегазоносные бассейны шельфа России. Neftegaz.RU. https://magazine.neftegaz.ru/articles/geologorazvedka/524204-neftegazonosnye-basseyny-shelfa-rossii/?clear_cache=Y

23. Хисамов Р.С., Сафаров А.Ф., Калимуллин А.М., Дрягалкина А.А. (2018). Вероятностно-статистическая оценка запасов и ресурсов по международной классификации SPE-PRMS. Георесурсы, 3(20), с. 158–164. DOI: 10.18599/grs.2018.3.158-164

24. Шнюков Е.Ф., Митин Л.И., Клещенко С.А. (1993). Зона акустических аномалий в Черном море вблизи Севастополя. Геологический журнал, 3, с. 62–67.

25. Шнюков Е.Ф. (2005). Газогидраты метана в Черном море. Геология и полезные ископаемые Мирового океана, 2, с. 41–52.

26. Anders D.F., Claypool G.E., Lubeck C.M., Patterson J.M. (1978). Preliminary results, organic geochemical investigation of Black Sea sediments: deep sea drilling project. Leg 42B. Initial Reports of the Deep-Sea Drilling Project. https://doi.org/10.2973/dsdp.proc.42-2.137.1978

27. Boswell R., Shipp C., Reichel T., Shelander D., Saeki T., Frye M., Shedd W., Collett T.S., McConnell D.R. (2016). Prospecting for marine gas hydrate resources. Interpretation, 4(1), pp. SA13–SA24. doi: 10.1190/INT-2015-0036.1

28. Calvert S.E., Batchelor C.H. (1978). Major and minor element geochemistry of sediments from Hole 379A, Leg 42B, Deep Sea Drilling Project. Initial Reports of the Deep Sea Drilling Project. U.S. Government Printing Office, Washington, pp. 527–541. https://doi.org/10.2973/dsdp.proc.42-2.116.1978

29. Fuchs S., Norden B. (2021). The Global Heat Flow Database: Release 2021. GFZ Data Services. International Heat Flow Commission. https://doi.org/10.5880/fidgeo.2021.014

30. Gaynanov V.G., Bouriak S.V., Ivanov, M.K. (1998). Seismic evidence for gas accumulation related to the area of mud volcanism in the deep Black Sea. Geo-Marine Letters, 18, pp. 139–145. https://doi.org/10.1007/s003670050061

31. Hyndman R.D., Spence G.D. (1992). A seismic study of methane hydrate marine bottom simulating reflectors. Journal of Geophysical Research: Solid Earth, 97(B5), pp. 6683–6698. https://doi.org/10.1029/92JB00234

32. Ivanov M.K., Limonov A.F., Woodside J.M. (1998). Extensive deep fluid flux through the sea floor on the Crimean continental margin (Black Sea). Gas Hydrates: Relevance to World Margin Stability and Climate Change. Geological Society. London. Special Publications, 137, pp. 195–213. https://doi.org/10.1144/GSL.SP.1998.137.01.16

33. Lellouche J.M., Greiner E., Romain B.D. et al. (2021). The Copernicus Global 1/12° Oceanic and Sea Ice GLORYS12 Reanalysis. Frontiers in Earth Science, 9. doi: 10.3389/feart.2021.698876

34. Ludmann T., Wong H.K., Konerding P., Zillmer M., Petersen J., Fluh E. (2004). Heat flow and quantity of methane deduced from a gas hydrate field in the vicinity of the Dnieper Canyon, northwestern Black Sea. Geo-Mar Lett, 24, pp. 182–193. doi: 10.1007/s00367-004-0169-y

35. Mazurenko L.L., Soloviev V.A., Ivanov M.K., Stadnitskaya A. (2002). Mud volcano gas hydrates of the Black Sea. Proc. International Conference: Minerals of the Ocean. April 20-23. St.Petersburg, pp.146–147.

36. Merey S., Sinayuc C. (2016). Investigation of gas hydrate potential of the Black Sea and modelling of gas production from a hypothetical Class 1 methane hydrate reservoir in the Black Sea conditions. Journal of Natural Gas Science and Engineering, 29, pp. 66–79. doi: 10.1016/j.jngse.2015.12.048.

37. Morosanu I. (2012). The hydrocarbon potential of the Romanian Black Sea continental plateau. Romanian Journal of Earth Sciences, 2(86), pp. 91–109.

38. Preliminary Evaluation of In-Place Gas Hydrate Resources: Gulf of Mexico Outer Continental Shelf. (2008). U.S. Department of the Interior Minerals Management Service Resource Evaluation Division.

39. Zillmer M., Flueh E.R., Petersen J. (2005) Seismic investigation of a bottom simulating reflector and quantification of gas hydrate in the Black Sea, Geophysical Journal International, 161(3), pp. 662–678. doi: 10.1111/j.1365-246X.2005.02635.x